مروری اجمالی بر انواع کمک ‌کاتالیزگر‌ها و عملکرد آن‌ها در فرایندهای (کو)پلیمرشدن اولفین‌ها: از سنتز تا کاربرد صنعتی

در گذشته پژوهشگران بر این باور بودند که کمک‌کاتالیزگر جزء غیرفعالی است که تنها وظیفه حذف ناخالصی ها و آلکیل دار کردن مراکز فعال کاتالیزی در ابتدای فرایند پلیمرشدن را بر عهده دارد و نقش مشخصی در ادامه فرایند پلیمرشدن ایفا نمی کند. امروزه اثبات شده که این باور نادرست است، چرا که استفاده از کمک‌کاتالیزگرهای متنوع، به القای خواص متنوعی در پلیمر نهایی منجر می شود که با این دیدگاه ناهمخوان است. کمک‌کاتالیزگر (یون منفی) و مراکز فعال کاتالیزی (یون مثبت) جفت یون را تشکیل می‌‌دهند که بر ریزساختار و چینش مونومرها در زنجیر های پلیمری در طول واکنش پلیمرشدن حاکم هستند. از عوامل مهم در پلیمرشدن اتیلن آلفااولفین، انتخاب آلومینیم آلکیل برای کنترل فعالیت و خواص پلیمر است. در این مقاله، اهمیت نقش کمک‌کاتالیزگر در فرایند پلیمرشدن کاتالیزگر‌های زیگلر-ناتا، متالوسن و هیبریدی، اثر آن بر رفتار کاتالیزگر، توزیع مراکز فعال کاتالیزی، فعالیت کاتالیزگر و خواص محصول پلیمری نظیر وزن مولکولی و توزیع آن، درصد موم، کومونومرپذیری و خواص فیزیکی-مکانیکی متنوع از جمله استحکام و مقاومت ضربه ای مرور می شود. نتایج نشان داده است، هر کمک‌کاتالیزگر با توجه به ماهیت و ساختار شیمیایی آن موجب آلکیل دارشدن مراکز فعال کاتالیزی شده و بر این اساس باعث تولید پلیمرهایی با خواص متنوع می‌شود. همچنین، استفاده از ترکیب انواع کمک‌کاتالیزگرها می‌تواند خواص متفاوتی نسبت به هر یک از کمک‌کاتالیزگر‌ها به تنهایی در فرایند پلیمرشدن القا کند.

a brief review of the cocatalysts types and their performance in (co)polymerization processes of olefins: from synthesis to industrial application

in the past, most researchers believed that cocatalyst is a passive component that only has the task of removing impurities and alkylating the active centers of catalyst at the beginning of the polymerization and does not play a specific role in the polymerization. today, it has been proven that this belief is incorrect, because the use of various cocatalysts leads to the induction of various properties in the final polymer, which is inconsistent with this view. cocatalyst (negative ion) and active catalytic centers (positive ion) form ion pairs that govern the microstructure and arrangement of monomers in polymer chains during polymerization reaction. one of the important factors in the polymerization of ethylene α-olefin is the choice of aluminum alkyl to control the activity and properties of the polymer. in this article, the importance of the role of cocatalyst in the polymerization of ziegler-natta, metallocene, and hybrid catalysts, its effect on the catalyst behavior, distribution of active catalytic centers, catalyst activity and properties of polymer products such as molecular weight, molecular weight distribution, wax percentage, comonomer incorporation and physical-mechanical properties such as strength and impact resistance were reviewed. the results showed that each cocatalyst, due to its nature and chemical structure, causes alkylation of active catalytic centers and therefore produces polymers with various properties. also, the use of a combination of different types of cocatalysts can induce different properties than each of the cocatalysts alone in the polymerization process.